JP4972365B2 - 自動車のドアシール構造 - Google Patents

Description

本発明は自動車のドアシール構造に関し、特にドアの全周に閉ループ状のドアウエザーストリップを装着し、ドア閉時に上記ドアウエザーストリップを車体側のドア開口部における開口縁に弾接させることにより車室内外をシールするようにした自動車のドアシール構造に関する。

この種のドアウエザーストリップによる自動車のドアシール構造として、例えば特許文献１，２に記載のように、ドアの全周を通して同一断面形状のドアウエザーストリップで対応できるように考慮されたものが提案されている。そして、多くの場合にドアウエスト部よりの下側のドア本体を周回する部分では、ドアウエザーストリップの長手方向に所定ピッチで設けてあるクリップにて固定保持するようにしているのに対して、特にドアサッシュに沿う部分ではドアサッシュ側からリテーナを曲折形成して、そのリテーナにてドアウエザーストリップの取付基部を堅固に固定保持するようにしている。

その一方、近年に至り、ドアの軽量化やコストダウンを目的として、ドアサッシュに相当する部分においてもドアウエザーストリップ保持のためのリテーナを設定せずに、ドアサッシュ部においてもドア本体側と同様にしてドアウエザーストリップをクリップにて固定保持することが一部で行われている。
特開平１０−２２６２３３号公報 特開２００３−１７５７２９号公報

ところが、ドアウエザーストリップそのものの断面形状をドア全周を通して同一とした上で、ドアサッシュ部における固定構造をクリップ止め方式とした場合、リテーナ固定方式と比べてドア側着座面からドアウエザーストリップの取付基部が浮き上がりや倒れを生じやすくなり、水漏れ等のシール性不良が発生するおそれがある。これは、ドアウエザーストリップそのものの断面形状がドア全周を通して同一であっても、ドアに対するドアウエザーストリップの装着部位に応じて、ドア閉時におけるドアウエザーストリップへの撓み荷重入力方向が微妙に異なることに基づいている。

そして、上記のようなドアウエザーストリップの浮き上がりや倒れを防止するためには、クリップの数を増やしたり、あるいはクリップのほかに両面粘着テープ等を併用する必要があり、部品点数や組付工数の増加が余儀なくされる結果となって好ましくない。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、ドアの全周を通して同一断面形状のドアウエザーストリップを採用し、そのドアウエザーストリップをクリップ止め方式で固定する場合であっても、特にドアサッシュ部での浮き上がりや倒れを未然に防止してクリップ数の増加や両面粘着テープの併用を不要にしたドアシール構造を提供するものである。

請求項１に記載の発明は、自動車用のドアの周囲にドアウエザーストリップが閉ループ状に装着されていて、ドア閉時に上記ドアウエザーストリップが車体側のドア開口部における開口縁のシール面に弾接することにより車室内外をシールするようにした自動車のドアシール構造を前提としている。

その上で、上記車体側のシール面は、ドア閉時においてそのドア側のウエザーストリップ取付面を基準とした場合に車外側に向かって仰角をなす平坦な傾斜面として形成されている一方、上記ドアウエザーストリップのうち長手方向両端末部同士を接続しているコーナー型成形部を除いた一般部が全周において同一断面形状となっている。そして、上記一般部は、ドア側のウエザーストリップ取付面に着座することになる取付基部と、この取付基部から直立している車外側壁部と、上記取付基部と車外側壁部とを相互に接続しつつ車室内側に向かって膨出していて、上記取付基部と車外側壁部とを共有するかたちで断面略Ｄ字状の中空シールリップを形成しているとともに、ドア閉時に上記車体側のシール面に弾接することになる円弧状壁部と、上記車外側壁部と円弧状壁部との接続部から車外側に向かって突出形成されて常時ドアに接触することになるアウタシールリップと、上記取付基部と円弧状壁部との接続部に薄肉形状をもって形成された変形容易部と、を備えているとともに、当該一般部は、その全周において取付基部内に埋め込まれたクリップによりその取付基部がドア側のウエザーストリップ取付面に着座するように装着されている。
さらに、上記車外側壁部と円弧状壁部との接続部における内隅部と上記取付基部と円弧状壁部との接続部における変形容易部とを結んだ対角線がドア閉時における上記車体側のシール面とほぼ平行になるように予め設定されていて、且つドア閉時には内隅部と変形容易部とが上記対角線上において互いに離間するように、車体側のシール面に弾接した中空シールリップが撓み変形するようになっていることを特徴とする。

なお、ドアウエザーストリップの一般部を除いたコーナー型成形部の断面形状を一般部の断面形状に可及的に近いものとすれば、実質的にドアウエザーストリップの全周を通してその断面形状が同一のものとみなすことができる。

ここで、請求項２に記載のように、上記取付基部と円弧状壁部とが、上記変形容易部に代わる略Ｓ字状の屈曲部を介して相互に接続されていても良い。

また、請求項３に記載のように、上記車外側壁部と円弧状壁部との接続部近傍に、ドア閉時に車体側のドア開口部におけるシール面よりも車外側の開口縁に弾接するサブシールリップが突出形成されていると、いわゆる二重シール構造のかたちとなって一段とシール性向上効果が期待できるようになるほか、アウタシールリップのシール性向上効果も期待できるようになる。

さらに、請求項４に記載のように、上記車外側壁部が車内側に向かって凸形状となるように湾曲していることが、アウタシールリップのシール性向上の上で望ましい。

したがって、少なくとも請求項１，２に記載の発明では、ドア全周を通してドアウエザーストリップの断面形状が同一のものとなり、同時に車体側のシール面とドア側のウエザーストリップ取付面との相互関係もまたドア全周を通して同一のものとなる。そのため、ドアに対するドアウエザーストリップの装着部位に応じてドア閉時におけるドアウエザーストリップへの撓み荷重入力方向が少しずつ異なったとしても、ドア閉時においてはどの部位においても同じ断面形状をもってドアウエザーストリップが撓み変形して本来のシール効果を発揮することになる。その結果として、ドアウエザーストリップの撓み変形時の挙動が安定化し、特定の部位においてドアウエザーストリップが浮き上がったり、あるいは倒れ現象を生ずることもなくなる。

請求項１，２に記載の発明によれば、実質的にドア全周を通してドアウエザーストリップの断面形状が同一であることを前提として、ドアに対するドアウエザーストリップの装着部位に応じてドア閉時におけるドアウエザーストリップへの撓み荷重入力方向が少しずつ異なったとしても、どの部位においても同じ断面形状をもってドアウエザーストリップを撓み変形させることができるため、特定に部位において取付基部が浮き上がったり倒れを生ずることがなく、必要十分なシール性を確保しながらクリップ数の削減とともに両面粘着テープの併用を廃止することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、中空状のシールリップ以外にサブシールリップを併用したことにより、いわゆる二重シール構造となってさらなるシール性向上効果が期待できる。また、サブシールリップの反力によりアウタシールリップのシール性も向上できる。

請求項４に記載の発明によれば、車外側壁部は車室方向に倒れることなくアウタシールリップをドアに常時接触させることができるため、アウタシールリップのシール性向上効果が期待できるようになる。

図１〜６は本発明の好ましい実施の形態を示す図であり、図１は自動車のフロントドア２およびリアドア３を含む車体１の側面図を、図２は図１におけるフロントドア２に装着されるドアウエザーストリップ（以下、単に「ウエザーストリップ」という）４の概略構造をそれぞれ示している。また、図３〜５は図１，２のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線およびＣ−Ｃ線に沿うドア開時のそれぞれの断面図を、図６は図３のドア閉時の断面図をそれぞれ示している。

図１，２に示すように、ウエザーストリップ４は、後述するように均一断面形状のものとして押出成形された一般部４Ａの長手方向での両端末部同士をコーナー型成形部４Ｂにて相互に接続して、全体を閉ループ状のものと形成してあるとともに、ドア本体２ａとドアサッシュ部２ｂとを含むフロントドア２全周を囲繞するように後述するクリップ９にて装着してある。なお、コーナー型成形部４Ｂは、ウエザーストリップ４のうちドア閉時において車体側のルーフ部に沿うことになるルーフ相当部Ｓｒと、センターピラーと下辺に沿うことになるセンターピラー及び下辺相当部Ｓｐとのなすコーナー部に設定してあり、そのコーナー型成形部４Ｂの断面形状は一般部４Ａの断面形状に近似したものとしてあり、それによって閉ループ状のウエザーストリップ４全体を通して実質的にその断面形状がどの位置でも同一のものとなっている。

ウエザーストリップ４、特にその一般部４Ａは、図３〜５に示すように、大別して、フロントドア２への着座面となる取付基部５と、この取付基部５から直立している車外側壁部１０と、上記取付基部５と車外側壁部１０とを共有かたちで全体として断面略Ｄ字状に形成された中空シールリップ６を主要素として形成してある。

図３は図１，２のＡ−Ａ線に沿う断面図を示しており、同図に示すようにドアアウタパネル１２ａとドアインナパネル１２ｂとをヘミング結合してなるフロントドア２側には、上記取付基部５が着座することになる棚状のウエザーストリップ取付面１２ｃが形成されているとともに、車体１側のドア開口部の開口縁を形成している車体パネル１１の一部には傾斜したシール面７が形成されている。そして、後述するようにドア閉時においてそのウエザーストリップ取付面１２ｃとシール面７との間にウエザーストリップ４が介在することになることから、上記ウエザーストリップ取付面１２ｃとシール面７との相対位置関係として、当該シール面７は、ドア閉時においてそのフロントドア２側のウエザーストリップ取付面１２ｃを基準とした場合に車外側に向かって仰角をなす傾斜面として形成されていることになる。

図３に示したウエザーストリップ４の取付基部５には肉抜き孔８を形成してあり、この肉抜き孔８にはウエザーストリップ固定用のクリップ９の頭部９ａが挿入保持される。取付基部５には当該取付基部５から直立するようにして車外側壁部１０を連続的に形成してあるとともに、その車外側壁部１０の上端と上記取付基部５の車内側端部とを連続させるべく、両者にまたがるように車内側に向かって、より具体的にはシール面７に向かって凸形状の断面略円弧状または弓形状に滑らかに膨出する円弧状壁部１３を連続的に形成してある。これにより、上記車外側壁部１０と円弧状壁部１３は取付基部５を共有するかたちで断面略Ｄ字状の中空シールリップ６を形成している。

なお、取付基部５の着座面には肉抜き孔８に連通するクリップ挿入穴１４をウエザーストリップ４の長手方向に沿って所定のピッチで形成してあり、肉抜き孔８側に予め頭部９ａを挿入してあるクリップ９をドアインナパネル１２ｂ側の図示外の取付穴に係合させることで、全体として閉ループ状をなすウエザーストリップ４がフロントドア２に着脱可能に装着されている。

そして、上記車外側壁部１０は円弧状壁部１３と同様に車内側に向かって凸形状となる断面略くの字状に膨出または屈曲もしくは湾曲した形状となっているとともに、上記取付基部５と円弧状壁部１３との接続部には該当部位を他の部位よりも局部的に薄肉形状とすることで変形容易部１５を形成してある。つまり、車外側壁部１０と円弧状壁部１３とのなす内隅部１６と変形容易部１５とを直線的に結ぶ対角線が上記シール面７とほぼ平行となるように予め設定してあることで、後述するように円弧状壁部１３とシール面７との弾接による中空シールリップ６の撓み変形または潰れ変形時には、上記内隅部１６と変形容易部１５とが対角線上において相互に離間しつつ、なお且つそれらの上記内隅部１６と変形容易部１５とを変形の起点として中空シールリップ６がいわゆる偏平状に撓み変形または潰れ変形するように考慮してある。

なお、図３に示すように、中空シールリップ６が撓み変形または潰れ変形していない状態において、その中空シールリップ６の一部を形成している円弧状壁部１３のうち車外側壁部１０に近い部分がシール面７となす角度は、上記ウエザーストリップ取付面１２ｃとシール面７とのなす角度と同程度に設定してある。

ここで、先に述べたように取付基部５から直立させた車外側壁部１０を車内側に向けて凸形状となるように膨出または屈曲もしくは湾曲させてあることにより、その車外側壁部１０とドアインナパネル１２ｂとの間には所定の空隙Ｇが形成されているとともに、上記車外側壁部１０と円弧状壁部１３との接続部から車外側に向かって舌片状のアウタシールリップ１７を突出形成してあり、このアウタシールリップ１７はドア閉時であるかドア開時であるかにかかわらず常時フロントドア２のドアエッジ部に接触するように設定してある。

また、上記アウタシールリップ１７よりも車内側であって且つ車外側壁部１０と円弧状壁部１３との接続部近傍には、湾曲形状のサブシールリップ１８を一体に突出形成してあり、このサブシールリップ１８はドア閉時において円弧状壁部１３がシール面７に弾接する際に、同時にドア開口部におけるシール面７よりも車外側の開口縁、すなわち車体パネル１１の一部に弾接するように設定してある。

先にも述べたように図３は図１，２のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、またウエザーストリップ４の断面形状は実質的にフロントドア２全周を通して同図のような同一形状のものとしてある。このことは、図２のセンターピラー及び下辺相当部ＳｐのＢ−Ｂ線に沿う断面である図４のほか、ドアヒンジ側相当部ＳｈのＣ−Ｃ線に沿う断面である図５においても、共にウエザーストリップ４そのものの断面形状は実質的に図３と同じ形状であることを意味する一方で、図４および図５においてはフロントドア２と車体パネル１１との相対形状が図３とは微妙に異なることになるものの、図４および図５においても少なくともフロントドア２側のウエザーストリップ取付面１２ｃと車体パネル１１側のシール面７との相対位置関係は図３とほぼ同一となるように予め設定してある。

より詳しくは、図１，２のＢ−Ｂ線断面である図４ではドアヒンジからの距離が比較的に遠い位置関係となるため、ドア開閉方向、すなわちドア閉時におけるウエザーストリップ４への撓み荷重入力方向はＦ１方向となるのに対して、同じく図１，２のＣ−Ｃ線断面であり図５ではドアヒンジからの距離が比較的に近い位置関係となるため、ドア開閉方向、すなわちドア閉時におけるウエザーストリップ４への撓み荷重入力方向はＦ２方向となる。また、図１，２のＡ−Ａ線断面である図３では、ドア開閉方向、すなわちドア閉時におけるウエザーストリップ４への撓み荷重入力方向はＦ１方向とＦ２方向との中間のＦ３方向からのものとなる。

したがって、本実施の形態のドアシール構造によれば、ドア閉時においてはフロントドア２側のウエザーストリップ取付面１２ｃと車体パネル１１側のシール面７との相対位置関係は、先に述べたようにフロントドア２の全周を通して図３〜５に示した通りのほぼ一定したものに設定してあることから、図６に示すように、傾斜しているシール面７に対して中空状のシールリップ６が弾接して偏平状に撓み変形または潰れ変形するとともに、サブシールリップ１８もまたシール面７よりの車室外側で車体パネル１１の一部に弾接することになる。そして、双方のシールリップ６，１８が車体パネル１１側に弾接することで車体１側のドア開口部とフロントドア２の間がいわゆる二重シール構造のかたちでシールされることになる。さらに、サブシールリップ１８の反力によりアウタシールリップ１７をフロントドア２のドアエッジ部に強く接触させることができる。

この場合、先に述べたように中空シールリップ６の対角線上にあるところの、社外側壁部１０と円弧状壁部１３とのなす内隅部１６と薄肉状の変形容易部１５とが、中空シールリップ６全体の変形の起点として機能し、同時に両者が対角線上において互いに離間しながら中空シールリップ６全体の撓み変形または潰れ変形を助長することから、その中空シールリップ６の撓み変形または潰れ変形の挙動が安定化し、常に一定の再現性をもって変形することになる。

また、車外側壁部１０が車室側に向かって凸形状となるように膨出または屈曲していることから、中空シールリップ６が撓み変形または潰れ変形する際に車外側壁部１０に車室方向に引き込む力ｆが作用しても、車外側壁部１０は車室方向に倒れることなく、アウタシールリップ１７は確実にシールすることができる。

そして、ウエザーストリップ取付面１２ｃとシール面７との相対位置関係をフロントドア２の全周を通して図３〜５に示した通りのほぼ一定したものに設定してあることから、上記のような一連の中空シールリップ６の撓み変形または潰れ変形の挙動は、基本的にウエザーストリップ４のどの部位においても同じものとなる。なお、図４，５に示したウエザーストリップ４の断面でのドア閉時における撓み変形または潰れ変形時の状態は特に図示していないが、図３と図６との関係からして、図４，５においても図６とほぼ同様の挙動をすることは容易に推測できる。

すなわち、ウエザーストリップ４が装着されたフロントドア２の周方向位置に応じてドア閉時におけるウエザーストリップ４の撓み荷重入力方向が図３〜５のＦ１，Ｆ２，Ｆ３のように異なったとしても、その撓み荷重入力方向Ｆ１〜Ｆ３の違いにかかわらずウエザーストリップ４は図４の状態またはそれと同等の挙動をもって撓み変形または潰れ変形し、しかもその時の反力は常に取付基部５をウエザーストリップ取付面１２ｃに押し付ける方向に作用する。したがって、取付基部５がウエザーストリップ取付面１２ｃから浮き上がったり、あるいはウエザーストリップ４が倒れを生ずることもない。

図７，８は本発明の第２の実施の形態を示す図で、図３，６と共通する部分には同一符号を付してある。なお、図７は図３と同様にドア開時の断面図を、図８は図６と同様にドア閉時の断面図をそれぞれ示している。

この第２の実施の形態では、図３，６に示した取付基部５と円弧状壁部１３との間に介在している薄肉形状の変形容易部１５に代えて、略Ｓ字状をなす屈曲部２５を形成したものである。より詳しくは、図７，８に示すように取付基部５の室内側上面から突出形成した略Ｓ字状の屈曲部２５をウエザーストリップ取付面１２ｃ側に一旦折り返した上で円弧状壁部１３の端部に連続させてある。

この第２の実施の形態によれば、上記屈曲部２５が第１の実施の形態における薄肉状の変形容易部１５と同等の機能を発揮することから、第１の実施の形態と同様の作用効果が得られるほか、特にその屈曲部２５を基点として円弧状壁部１３が一段と撓みやすくなり、中空シールリップ６全体の撓み変形時または潰れ変形時の反力を低減できる利点がある。

ここで、上記実施の形態では、いずれも図１に示したフロントドア２に適用した場合について説明したが、本発明は同じく図１のリアドア３にも同様に適用できることは言うまでもない。

自動車のフロントドアおよびリアドアを含む車体の側面説明図。 図１のフロントドアに適用されるドアウエザーストリップ単独での説明図。 本発明の第１の実施の形態を示すドアウエザーストリップの断面図で、図１，２のＡ−Ａ線に沿うドア開時の拡大断面図。 同じく図１，２のＢ−Ｂ線に沿うドア開時の拡大断面図。 同じく図１，２のＣ−Ｃ線に沿うドア開時の拡大断面図。 図３のドア閉時の断面図。 本発明の第２の実施の形態を示すドアウエザーストリップの断面図で、図１，２のＡ−Ａ線に沿うドア開時の拡大断面図。 図７のドア閉時の断面図。

符号の説明

１…車体
２…フロントドア
４…ドアウエザーストリップ
４Ａ…一般部
４Ｂ…コーナー型成形部
５…取付基部
６…中空シールリップ
７…シール面
９…クリップ
１０…車外側壁部
１１…車体パネル
１２ｃ…ウエザーーストリップ取付面
１３…円弧状壁部
１５…変形容易部
１７…アウタシールリップ
１８…サブシールリップ
２５…屈曲部
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３…撓み加重入力方向

Claims (4)

1. 自動車のドアの周囲にドアウエザーストリップが閉ループ状に装着されていて、ドア閉時に上記ドアウエザーストリップが車体側のドア開口部における開口縁のシール面に弾接することにより車室内外をシールするようにした自動車のドアシール構造において、
   上記車体側のシール面は、ドア閉時においてそのドア側のウエザーストリップ取付面を基準とした場合に車外側に向かって仰角をなす平坦な傾斜面として形成されている一方、
   上記ドアウエザーストリップのうち長手方向両端末部同士を接続しているコーナー型成形部を除いた一般部が全周において同一断面形状となっていて、
   上記一般部は、
   ドア側のウエザーストリップ取付面に着座することになる取付基部と、
   この取付基部から直立している車外側壁部と、
   上記取付基部と車外側壁部とを相互に接続しつつ車室内側に向かって膨出していて、上記取付基部と車外側壁部とを共有するかたちで断面略Ｄ字状の中空シールリップを形成しているとともに、ドア閉時に上記車体側のシール面に弾接することになる円弧状壁部と、
   上記車外側壁部と円弧状壁部との接続部から車外側に向かって突出形成されて常時ドアに接触することになるアウタシールリップと、
   上記取付基部と円弧状壁部との接続部に薄肉形状をもって形成された変形容易部と、
   を備えているとともに、
   当該一般部は、その全周において取付基部内に埋め込まれたクリップによりその取付基部がドア側のウエザーストリップ取付面に着座するように装着されていて、
   さらに、上記車外側壁部と円弧状壁部との接続部における内隅部と上記取付基部と円弧状壁部との接続部における変形容易部とを結んだ対角線がドア閉時における上記車体側のシール面とほぼ平行になるように予め設定されていて、且つドア閉時には内隅部と変形容易部とが上記対角線上において互いに離間するように、車体側のシール面に弾接した中空シールリップが撓み変形するようになっていることを特徴とする自動車のドアシール構造。
2. 上記取付基部と円弧状壁部とが、上記変形容易部に代わる略Ｓ字状の屈曲部を介して相互に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車のドアシール構造。
3. 上記車外側壁部と円弧状壁部との接続部近傍に、ドア閉時に車体側のドア開口部におけるシール面よりも車外側の開口縁に弾接するサブシールリップが突出形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車のドアシール構造。
4. 上記車外側壁部が車内側に向かって凸形状となるように湾曲していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の自動車のドアシール構造。

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